智能化之路需要模型、数据来支撑 打造智能工厂别忘了流程行业

今年虽有新冠肺炎疫情突袭，国内智能工厂的发展依然如火如荼。据报道，10月27日，上汽大众总投资170亿元的新能源汽车智能工厂投产。除了汽车，家电、数码电子等领域的智能工厂也不断涌现。不过专家认为，目前的智能工厂主要集中在离散行业，流程行业内的智能工厂依然比较少。

“现在工业4.0所反映的内容大多与离散行业有关，很少涉及流程行业，流程行业有自己的规律。”日前，香山科学会议第682次学术讨论会聚焦制造流程物理系统与智能化，钢铁研究总院名誉院长、中国工程院院士殷瑞钰在会议期间接受科技日报记者采访时如是说。

流程行业在国民经济中举足轻重

什么是离散行业？什么是流程行业？

“制造工业可以分为两大类，一个是离散行业，一个是流程行业。” 殷瑞钰告诉记者。

其中，离散行业包括装备加工制造业，例如汽车制造、飞机制造等，需要对不同部件进行组装、集成；而流程行业则包括冶金工业、化工工业、建材工业、制药工业等，这种行业是一个个工序连着进行，往往一头连着资源和能源，另一头连着产品，其产品既可以直接用，也可以进一步加工。

殷瑞钰指出，流程制造业如化工、冶金、建材等，制造流程动态运行过程的物理本质可以表述为：物质流在能量流的驱动和作用下，按照设定的“程序”例如生产作业指令等，沿着特定的“流程网络”做动态有序的运行，并实现多目标优化，不只是生产产品。

“流程行业里面涉及化学变化、物理变化、运输、信息交换，而且大量使用能量。” 殷瑞钰举例说，石油化工涉及三四百摄氏度的高温，炼钢炼铁则需要高达1500到1700摄氏度的高温。

在他看来，流程行业大多属于基础行业，在国民经济中具有举足轻重的作用。而且流程行业涉及物质、能量的输入输出，对生态环境的影响也非常大。

智能化之路需要模型、数据来支撑

“为加快推进先进制造技术与信息技术深度融合、加快推动流程制造业不断向智能化方向发展，中国工程院设立了‘面向2035的流程制造业智能化目标、特征和路径战略研究’咨询研究项目，选择钢铁、石化两个典型流程工业为研究对象，研究提出了流程制造业智能化的发展目标和思路。”中国工程院院士、中国石化集团公司科技委顾问袁晴棠介绍。

与会专家告诉记者，国内钢铁、石化等流程行业自动化水平比较高，进行智能化有较好的基础。但流程行业的智能化依然面临很多难题。

“物理系统怎么理顺，信息系统怎么注入到物理系统中去，都是有科技含量的，都需要模型、数据、感知器件等来支撑。”殷瑞钰仍以钢铁行业举例说，首先钢铁厂的流程网络结构要进一步优化，把物质流、能量流、信息流的网络进一步理顺，使这三者协同起来。同时还要提升建模和软件的能力，并把各种平台、网络集成起来。这些要反映在工厂的工程设计、生产运行、管理和决策上，都需要先进技术做支撑。（记者 刘园园）